JPS6033282B2 - Voltage nonlinear resistor - Google Patents
Voltage nonlinear resistorInfo
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- JPS6033282B2 JPS6033282B2 JP54006050A JP605079A JPS6033282B2 JP S6033282 B2 JPS6033282 B2 JP S6033282B2 JP 54006050 A JP54006050 A JP 54006050A JP 605079 A JP605079 A JP 605079A JP S6033282 B2 JPS6033282 B2 JP S6033282B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は酸化亜鉛を主体とする焼結体から成る電圧非直
線抵抗体に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a voltage nonlinear resistor made of a sintered body mainly composed of zinc oxide.
近年、酸化亜鉛を主体にし、これに酸化ビスマス、酸化
マンガン、酸化コバルト、酸化アンチモン、および必要
に応じて酸化ニッケル、酸化クロム、酸化ケイ素、酸化
ホウ素、酸化鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム
などを加えて成形、焼成した焼結体や、酸化亜鉛を主体
にし、これに酸化ランタン、酸化ブラセオジウム、酸化
サマリウム、酸化ネオジウムや酸化コバルト、酸化マン
ガンなどを加えて成形した焼結体から成る電圧非直線抵
抗体が、電圧安定化素子、サージアブソーバ、アレスタ
などに広く利用されている。In recent years, zinc oxide has been used as the main ingredient, and bismuth oxide, manganese oxide, cobalt oxide, antimony oxide, and as necessary, nickel oxide, chromium oxide, silicon oxide, boron oxide, lead oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, etc. have been added. Voltage non-linear resistors are made of sintered bodies molded and fired, or sintered bodies made mainly of zinc oxide with additions of lanthanum oxide, braseodymium oxide, samarium oxide, neodymium oxide, cobalt oxide, manganese oxide, etc. The body is widely used in voltage stabilizing elements, surge absorbers, arresters, etc.
この電圧非直線抵抗体を高電圧サーージアブソーバやア
レスタとして用いる場合、沿面フラッシュオーバー防止
の目的でその側面をアンチモン酸亜鉛とケイ酸亜鉛を主
体とする高抵抗層で被覆し、さらにその上から高抵抗層
の表面汚損防止の目的でガラス層で被覆するのが普通で
ある。第1図は電圧非直線抵抗体の構造を示している。When this voltage nonlinear resistor is used as a high voltage surge absorber or arrester, its side surfaces are coated with a high resistance layer mainly made of zinc antimonate and zinc silicate, and then The high-resistance layer is usually coated with a glass layer to prevent surface staining. FIG. 1 shows the structure of a voltage nonlinear resistor.
図において、1は酸化亜鉛を主体とする暁結体、2は焼
結体主面に設けた電極、3は側面に設けた高抵抗層、4
はガラス層である。ここで高抵抗層は酸化アンチモン、
酸化ケイ素を高温で酸化亜鉛と反応させて設けた焼結体
層であるため、高抵抗であり、かつ、酸化亜鉛系非直線
焼結体との密着性がよい反面、表面が激しい凹凸のため
に汚損しやすく、かつ、付着したよごれが取れにくい難
点がある。一方、第一図の構造では、ガラス層表面は平
滑で汚損し‘こくいという特徴がある。従釆の電圧非直
線抵抗体においては、被覆用ガラス層としては、(1}
酸化亜鉛焼結体と熱膨張係数の類似していること、‘2
}耐緑性の良いこと、‘3}取あつかいやすし、こと、
の理由から、熱膨張係数が60−85×10‐7/℃の
ホウケィ酸鉛ガラス、または同程度の熱膨張係数のホウ
ケィ酸鉛亜鉛ガラス、およびこれらに酸化チタン酸化鋼
、や酸化アルミニウムを加えたガラスが一般に用いられ
ている。しかしながら、従釆の電圧非直線抵抗体におい
ては、高抵抗層とガラス層との密着強度が弱く、熱サイ
クルを加えると両者の間でのはく離やガラス層でのマイ
クロクラックの発生などに原因してインパルス耐量が低
下するという難点があった。本発明は、上述の従来技術
の欠点をのぞき、熱サイクルに強い電圧非直線抵抗体を
提供することを目的としている。本発明の電圧非直線抵
抗体は、酸化亜鉛を主体とする焼給体から成り、かつ該
焼結体の少くとも側面にアンチモン酸亜鉛とケイ酸亜鉛
を主体とする高抵抗層を介して設けられたホウケィ酸鉛
ガラス層を有する抵抗体において、該ホウケィ酸鉛ガラ
スに酸化アンチモンおよび酸化亜鉛が含まれていること
を特徴としている。In the figure, 1 is a sintered compact mainly composed of zinc oxide, 2 is an electrode provided on the main surface of the sintered compact, 3 is a high resistance layer provided on the side surface, and 4
is a glass layer. Here, the high resistance layer is antimony oxide,
Because it is a sintered body layer created by reacting silicon oxide with zinc oxide at high temperatures, it has high resistance and has good adhesion to zinc oxide-based nonlinear sintered bodies, but the surface is extremely uneven. The problem is that it is easy to get dirty and it is difficult to remove the dirt that adheres to it. On the other hand, the structure shown in Figure 1 has the characteristic that the surface of the glass layer is smooth and difficult to stain. In the secondary voltage nonlinear resistor, the coating glass layer is (1}
Similar thermal expansion coefficient to zinc oxide sintered body, '2
}Good green resistance,'3}Easy to handle,
For this reason, lead borosilicate glass with a thermal expansion coefficient of 60-85 x 10-7/°C, or lead-zinc borosilicate glass with a similar thermal expansion coefficient, and titanium oxide oxide steel or aluminum oxide added to these are used. glass is commonly used. However, in conventional voltage nonlinear resistors, the adhesion strength between the high resistance layer and the glass layer is weak, and thermal cycling can cause delamination between the two and microcracks in the glass layer. However, there was a problem in that the impulse withstand capacity was reduced. The present invention aims to eliminate the drawbacks of the prior art described above and provide a voltage nonlinear resistor that is resistant to thermal cycles. The voltage nonlinear resistor of the present invention is composed of a sintered body mainly composed of zinc oxide, and is provided at least on the side surface of the sintered body with a high resistance layer mainly composed of zinc antimonate and zinc silicate. The resistor having a lead borosilicate glass layer is characterized in that the lead borosilicate glass contains antimony oxide and zinc oxide.
本発明者達が種々検討した結果、高抵抗層中のアンチモ
ン酸亜鉛層とガラス層との密着性が特に悪いためには〈
離がおこること、および、ガラス層中に酸化アンチモン
と酸化亜鉛を分散させておけば両者の密着強度が大幅に
向上することがわかった。As a result of various studies conducted by the present inventors, it was found that the adhesion between the zinc antimonate layer in the high resistance layer and the glass layer is particularly poor.
It was found that separation occurs, and that if antimony oxide and zinc oxide are dispersed in the glass layer, the adhesion strength between the two can be greatly improved.
すなわち、本発明のガラスを高抵抗層上に付着させて焼
付けると、ガラス中の酸化ケイ素や酸化亜鉛などはケイ
酸亜鉛と、酸化アンチモンや酸化亜鉛はアンチモン酸亜
鉛と反応(相互拡散)し、高抵抗層とガラス層の密着性
がよくなり、熱サイクルに強い電圧非直線抵抗体が実現
できる。ガラス中の酸化アンチモン量としては1〜1の
重量%の範囲内であることが望ましい。酸化アンチモン
量がこの範囲よりも少し、と高抵抗層との密着性が不充
分なものとなる。逆に酸化アンチモンが多くなりすぎる
と、酸化アンチモンと酸化亜鉛焼結体との熱膨張係数前
者196×10‐7/℃、後者約70×70‐7/℃の
違いから生ずる歪によってガラス層に亀裂、マイクロク
ラックを発生しガラスの絶縁耐圧が低下したり、インパ
ルス耐量が低下したりする欠点を生ずる。ガラス中の酸
化亜鉛量としては4〜3の重量%の範囲であることが望
ましい。That is, when the glass of the present invention is deposited on a high-resistance layer and baked, silicon oxide and zinc oxide in the glass react with zinc silicate, and antimony oxide and zinc oxide react with zinc antimonate (interdiffusion). , the adhesion between the high-resistance layer and the glass layer is improved, and a voltage nonlinear resistor that is resistant to thermal cycles can be realized. The amount of antimony oxide in the glass is preferably within the range of 1 to 1% by weight. If the amount of antimony oxide is less than this range, the adhesion with the high resistance layer will be insufficient. On the other hand, if the amount of antimony oxide is too large, the glass layer will be distorted due to the difference in thermal expansion coefficient between antimony oxide and zinc oxide sintered body: 196 x 10-7/℃ for the former and about 70 x 70-7/℃ for the latter. Cracks and microcracks occur, resulting in a decrease in the dielectric strength of the glass and a decrease in impulse resistance. The amount of zinc oxide in the glass is preferably in the range of 4 to 3% by weight.
酸化亜鉛量がこの範囲よりも多くなりすぎるとマイクロ
クラツクの発生によるインパルス耐量低下をまねき、少
なすぎると高抵抗層との密着性が悪くなる。ガラス中の
酸化ケイ素量としては2〜25重量%の範囲であること
が望ましい。If the amount of zinc oxide is too large than this range, the impulse withstand capacity will be reduced due to the generation of microcracks, and if it is too small, the adhesion with the high resistance layer will deteriorate. The amount of silicon oxide in the glass is preferably in the range of 2 to 25% by weight.
酸化ケイ素量が少くなりすぎると、ガラスの耐湿性が悪
くなって空気中の水分などによってその絶縁耐圧が低下
すること、逆に多くなりすぎるとガラスの焼付温度が高
くなりすぎて焼付時に電圧非直線抵抗体の特性変化をま
ねきやすいこと、および熱サイクル時にガラスが割れや
すいという欠点を生ずる。ガラス中の酸化鉛量と酸化ホ
ウ素量はそれぞれ45〜85重量%、3〜2の重量%の
範囲であることが望ましい。If the amount of silicon oxide is too small, the moisture resistance of the glass will deteriorate and its dielectric strength will drop due to moisture in the air, and if it is too large, the baking temperature of the glass will become too high, causing a voltage drop during baking. This has disadvantages in that the characteristics of the linear resistor are likely to change, and the glass is likely to break during thermal cycling. The amounts of lead oxide and boron oxide in the glass are preferably in the range of 45 to 85% by weight and 3 to 2% by weight, respectively.
これらが多すぎるとガラスの耐湿特性が悪くなること、
および、熱膨張係数が大きくなりすぎて、熱サイクル時
にガラス層に亀裂の入りやすい欠点が現れる。逆に、こ
れらの量が少なすぎると、ガラスの暁付に高温を要する
こと、熱膨張係数が小さくなりすぎ熱サイクル時にガラ
ス層に亀裂の入りやすい難点が生ずる。そして前記3成
分、酸化ケイ素、酸化鉛および酸化ホウ素の含有量が、
それぞれ3〜25重量%、45〜75重量%、および3
〜15重量%の範囲にあることが特に望ましい。If there are too many of these, the moisture resistance of the glass will deteriorate.
Furthermore, the coefficient of thermal expansion becomes too large, resulting in the glass layer being susceptible to cracking during thermal cycling. On the other hand, if the amount of these is too small, a high temperature is required to heat the glass, and the coefficient of thermal expansion becomes too small, making it easy for the glass layer to crack during thermal cycling. And the content of the three components, silicon oxide, lead oxide and boron oxide, is
3-25% by weight, 45-75% by weight, and 3% by weight, respectively.
A range of 15% by weight is particularly desirable.
また、後述するように、ガラス中の酸化鉛、酸化ホウ素
および酸化ケイ素量がそれぞれ45〜75重量%、3〜
15重量%および3〜25重量%の範囲であることが特
に望ましい。In addition, as described later, the amounts of lead oxide, boron oxide, and silicon oxide in the glass are 45 to 75% by weight, and 3 to 3% by weight, respectively.
15% by weight and a range of 3 to 25% by weight are particularly desirable.
ガラスの焼付温度から非直線抵抗体の最低使用温度の−
30℃程度までの広い温度範囲にわたって、ガラスの熱
膨張係数を酸化亜鉛焼縞体と完全に一致させることはで
きない。- From the baking temperature of glass to the minimum operating temperature of a nonlinear resistor
It is not possible to completely match the coefficient of thermal expansion of glass to that of the zinc oxide burnt stripe over a wide temperature range of about 30°C.
したがって、非直線抵抗体を特に広い温度範囲で使用す
る場合、ガラス中に0.4〜1の重量%の酸化スズや、
1〜10重量%の酸化アルミニウムを入れてガラスを結
晶化ガラスとしたり、5〜3の重量%の酸化ジルコニウ
ムをフイラーとして入れてフイラー入りガラスとして、
ガラス層の亀裂を防止することが必要である。なお、酸
化スズ、酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウムの添
加量が上記範囲よりも少し、とガラスの亀裂防止に充分
な効果がなく、また添加量が多すぎるとマイクロクラッ
クなどの影響でガラスのインパルス耐量が低下する欠点
を生ずる。本発明の適用される電圧非直線抵抗体は、酸
化亜鉛を主成分とし、それぞれ0.01〜10モル%の
酸化ビスマス、酸化マンガン、酸化コバルトを含む暁縞
体、またはこれにさらに必要に応じてそれぞれ0.01
〜10モル%の酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化ク
ロム、酸化ケイ素、酸化ホウ素、酸化鉛、酸化アルミニ
ウム、酸化マグネシウム、酸化銀などのうちの少くとも
1成分を含有する鱗結体、あるいは、酸化亜鉛を主成分
とし、それぞれ0.01〜10モル%の酸化ランタン、
酸化プラセオジウム、酸化サマリウム、酸化ネオジウム
、酸化ディスプロシウム、酸化ツリウムなどのうちの少
くとも1成分を含み、さらにそれぞれ0.01〜10モ
ル%の酸化コバルト、酸化マンガンのうちの少くとも1
成分を含む焼結体である。沿面フラッシュオーバー防止
のためには、図に見られるように、ガラス層や高抵抗層
を該糠結体の少くとも側面に設けることが必要である。Therefore, when using a non-linear resistor in a particularly wide temperature range, tin oxide of 0.4 to 1% by weight in the glass,
Glass can be made into crystallized glass by adding 1 to 10% by weight of aluminum oxide, or filled glass can be made by adding 5 to 3% by weight of zirconium oxide as a filler.
It is necessary to prevent cracks in the glass layer. Note that if the amount of tin oxide, aluminum oxide, or zirconium oxide added is less than the above range, it will not be sufficiently effective in preventing cracks in the glass, and if the amount added is too large, the impact resistance of the glass will be reduced due to the effects of microcracks, etc. resulting in a deterioration. The voltage non-linear resistor to which the present invention is applied is a dawn striped material containing zinc oxide as a main component and 0.01 to 10 mol% of each of bismuth oxide, manganese oxide, and cobalt oxide, or as required. 0.01 each
Scale bodies or zinc oxide containing at least one component of ~10 mol% of antimony oxide, nickel oxide, chromium oxide, silicon oxide, boron oxide, lead oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, silver oxide, etc. The main components are 0.01 to 10 mol% of lanthanum oxide,
Contains at least one component of praseodymium oxide, samarium oxide, neodymium oxide, dysprosium oxide, thulium oxide, etc., and further contains at least one of cobalt oxide and manganese oxide in an amount of 0.01 to 10 mol% each.
It is a sintered body containing components. In order to prevent creeping flashover, it is necessary to provide a glass layer or a high resistance layer on at least the side surface of the bran aggregate, as shown in the figure.
なお、必要があればこれらの層を電極の設けられた主面
にまで設けても良いことは言うまでもない。以下、本発
明を実施例によって説明するけれども、本発明の効果は
これらの実施例に限定されるものではなく、ガラス中に
少量の他の添加物例えば各種金属フッ化物などが含有さ
れていてもよいことは言うまでもない。文中%は重量%
である。実施例 1Zn0785.3g に Bi20
323.3g 、 C。It goes without saying that these layers may be provided even on the main surface where the electrodes are provided, if necessary. Although the present invention will be explained below with reference to Examples, the effects of the present invention are not limited to these Examples, and even if small amounts of other additives such as various metal fluorides are contained in the glass. Needless to say, it's a good thing. % in text is weight %
It is. Example 1 Bi20 to Zn0785.3g
323.3g, C.
2038.3g 、MnC035.8g 、 Sb20
329.2g 、 Cr2037.6g 、Ni07.
5g、Si023.0g、&030.8g、およびAI
(N03)30.雄を加え、ポールミルを用いて1畑時
間混合した。2038.3g, MnC035.8g, Sb20
329.2g, Cr2037.6g, Ni07.
5g, Si023.0g, &030.8g, and AI
(N03)30. Males were added and mixed for one field hour using a pole mill.
この原料粉末に対して2%ポリビニールアルコール水溶
液を10%加えて造粒し、成形圧力750k9/めで形
状12肌?×5柳tに成形した。この成形体を昇降温度
速度100oC/h、900002時間保持という条件
で熱処理した後、その側面にBi203112g、Sb
203175g、Si02130g、エチルセルロース
8酸、ブチルカルビトール600g、および酢酸ブチル
150gを混練して得た酸化物ペーストを100一20
0仏m厚さに塗布した。次に、これを昇降温度速度10
0℃/h、1200℃に5時間保持という条件で焼成し
た。焼成過程において、上記酸化物ペースト中のBi2
Qは輝散し、またSb203とSi02とはZNOと反
応して競縞体1の側面にZn7SQ0i2および、Z〜
Si04を主体とする高抵抗層3が形成された。この段
階では、素子側面の凹凸がはげしいために取りあつかし
、中に素子表面が汚損しやすいこと、および、一度汚損
すると汚れを完全に除去することが困難なことの理由か
ら、インパルス試験時に沿面フラッシュオーバーしやす
い難点があった。次に素子の側面にガラス(Pb055
%、B038%、Si027%、Zn025%、Sb2
034%、AI2031%を含有)400g、エチルセ
ルロース11g、ブチルカルビトール7雛、および酢酸
ブチル30gを混練して得たガラスペーストを厚さ10
0−200ムmに塗布し、空気中600ooで10分間
熱処理した(昇降温度速度200qo/h)。Add 10% of 2% polyvinyl alcohol aqueous solution to this raw material powder and granulate it, molding pressure 750k9/me and shape 12 skin. It was molded into a x5 willow t-shirt. After heat-treating this molded body under the conditions of raising/lowering temperature rate 100oC/h and holding for 900002 hours, Bi203112g and Sb
An oxide paste obtained by kneading 203,175 g, Si02,130 g, ethyl cellulose octacid, 600 g of butyl carbitol, and 150 g of butyl acetate was mixed with 100-20 g of oxide paste.
It was applied to a thickness of 0 French m. Next, this temperature rise/fall rate is 10
It was fired under the conditions of 0°C/h and held at 1200°C for 5 hours. In the firing process, Bi2 in the oxide paste
Q diffuses, and Sb203 and Si02 react with ZNO to form Zn7SQ0i2 and Z~
A high resistance layer 3 mainly made of Si04 was formed. At this stage, the surface of the element is easily soiled during the impulse test due to the extremely uneven surface of the element. The problem was that it was prone to creeping flashover. Next, glass (Pb055) is attached to the side of the element.
%, B038%, Si027%, Zn025%, Sb2
A glass paste obtained by kneading 400 g of ethyl cellulose, 11 g of ethyl cellulose, 7 g of butyl carbitol, and 30 g of butyl acetate was mixed to a thickness of 10 g.
It was applied to a thickness of 0 to 200 mm and heat treated in air at 600 oo for 10 minutes (temperature rise/fall rate 200 qo/h).
この結果、高抵抗層3の表面をガラス層4で被覆した構
造の素子が得られた。最後に素子の両主面を平らに研磨
し、両王面にAI電極2を溶射し、図に示す構造の素子
を得た。得られた素子の側面は平滑で汚損し‘こくく、
また、耐湿性もすぐれているために、素子の取りあつか
し、中にインパルス耐量が低下するなどの問題はまった
くなかった。また、ガラス層と素子との密着性もよく、
一30℃から80ooの熱サイクルを1000回くり返
してもガラス層のはがれ、ヒビ割れ、特性変化などの問
題は全くなかった。一方、比較のために同じ方法を用い
て、SQ03を含まないガラス(Pb057%、B20
38.5%、Si027.5%、Zn026%、AI2
031%含有ガラス、または、PO055%、&038
%、Si027%、Zn025%、AI2035%含有
ガラス)のペーストを塗布して焼付けた場合には、ガラ
スと素子との密着強度が弱く、熱サイクルをくり返すと
インパルス耐量が低下するなどの問題を生じた。As a result, an element having a structure in which the surface of the high resistance layer 3 was covered with the glass layer 4 was obtained. Finally, both principal surfaces of the element were polished flat, and AI electrodes 2 were sprayed on both crown surfaces to obtain an element having the structure shown in the figure. The side surfaces of the resulting device were smooth and free of dirt.
Furthermore, since it has excellent moisture resistance, there were no problems such as a decrease in impulse resistance during device handling. In addition, the adhesion between the glass layer and the element is good,
Even after repeating the heat cycle from -30°C to 80°C 1000 times, there were no problems such as peeling of the glass layer, cracking, or changes in properties. On the other hand, for comparison, using the same method, a glass without SQ03 (Pb057%, B20
38.5%, Si027.5%, Zn026%, AI2
031% containing glass, or PO055%, &038
%, Si027%, Zn025%, AI2035%) is coated and baked, the adhesion strength between the glass and the element is weak, and repeated thermal cycles cause problems such as reduced impulse resistance. occured.
実施例 2
Zn0785.3g に Bi20346.6g 、
C。Example 2 Zn0785.3g Bi20346.6g,
C.
20316.6g 、MnC035.8g 、 Sb2
0329.2g 、 Cr2037.6g 、Si02
9.雌、B2Q3.彼「Ni07.舵、AI(NQ)3
0.1gを加え、実施例1と同様な方法で混合、造粒、
成形、熱処理、酸化物ペースト塗布、焼成した。20316.6g, MnC035.8g, Sb2
0329.2g, Cr2037.6g, Si02
9. Female, B2Q3. Him “Ni07. Rudder, AI (NQ) 3
Add 0.1g and mix, granulate, and granulate in the same manner as in Example 1.
Molding, heat treatment, oxide paste coating, and firing.
素子の焼上り寸法は3物収め×3仇協tである。次に、
種々の組成のガラスを用いて実施例1と同様な方法でガ
ラスペーストを作製し、これを素子側面に塗布し、40
0一65030で焼付けて、その特性を調べた。したが
って耐緑性が○のものは高温高温での使用が可能であり
、また、△のものはアレスタなどのように硝子中に組込
んでの使用が可能と考えられる。表に、用いたガラス組
成と、素子特性の検討結果を示す。The dimensions of the fired element are 3 pieces x 3 pieces. next,
Glass pastes were prepared in the same manner as in Example 1 using glasses of various compositions, and this was applied to the side surface of the element.
0-65030 and its characteristics were investigated. Therefore, it is thought that those whose green resistance is ○ can be used at high temperatures, and those whose green resistance is Δ can be used by incorporating them into glass, such as in arresters. The table shows the glass composition used and the results of examining device characteristics.
表中の耐熱サイクル試験判定規準:×× 競付け後室温
まで徐冷する間にガラス層にヒビ割れを生ず。× 熱サ
イクル試験−300 こ十80q0loo0回によつて
インパルス耐量低下す。Heat resistance cycle test judgment criteria in the table: ×× Cracks occurred in the glass layer during slow cooling to room temperature after competition. × Heat cycle test - Impulse resistance decreases by 300 times.
○ 前記熱サイクル試験により特性変らず。○ No change in characteristics due to the above thermal cycle test.
耐湿特性判定規準× 素子の浸水放置によって、ガラス
の溶出もし〈はインパルス耐量の低下が認められる。Humidity resistance property judgment criteria × If the device is left immersed in water, glass elution or a decrease in impulse resistance is observed.
△ 素子を水中で煮沸することによって、ガラスの溶出
もしくはインパルス耐量の低下が認められる。○ 前記
試験によってインパルス耐量変らず。△ When the element is boiled in water, elution of glass or a decrease in impulse resistance is observed. ○ Impulse withstand capacity did not change as a result of the above test.
従って、耐湿特性が、〇印の素子は高温高温での使用が
可能であり、また△印の素子はアレスタなどのように硝
子中への組込み使用可能と考えられる。表より、Sb2
03を含まないガラス(参考例1および2)、含んでい
ても含有量の少ないガラス(No.1)、Zn0やSi
02含有量の少し、ガラス(No.6と10)では熱サ
イクル後のインパルス耐量の低下が大きいこと、逆にS
b203、Zn○、Si02、AI203、Sn02、
Zr02などが多すぎる(No.5、9、13、27、
32および37)と焼付時にガラスに亀裂が入りやすい
ことがわかる。Therefore, it is considered that the elements marked with a moisture resistance characteristic of ◯ can be used at high temperatures, and the elements marked with a △ mark can be used by being incorporated into glass, such as in an arrester. From the table, Sb2
Glass that does not contain 03 (Reference Examples 1 and 2), glass that contains it but has a small content (No. 1), glass that does not contain Zn0 or Si
Glasses (Nos. 6 and 10) with a small amount of 02 content showed a large decrease in impulse withstand capacity after thermal cycling;
b203, Zn○, Si02, AI203, Sn02,
There are too many Zr02 etc. (No. 5, 9, 13, 27,
32 and 37), it can be seen that cracks are likely to occur in the glass during baking.
また、Sの2が少なすぎる(No.10)とか、Pbo
や墨03が多すぎる(No.18と19)と、ガラスの
耐湿特性が悪くなること、逆にPboや&03が少なす
ぎる(No.9と14)と、耐熱サイクル特性が悪くな
ることがわかる。ガラスの耐熱サイクル特性、耐緑特性
が共に特にすぐれているのは、45≦Pb0≦75%、
3≦B203≦15%、3≦Si02≦25%、1≦S
Q03≦10%、4≦Zn0く30%の範囲である。ま
た、1〜10%のAI203、0.4〜10%のSn0
2、5〜30%のZr02などが含まれている時、ガラ
スの耐熱サイクル性はきわめてすぐれている。実施例
3
Zn0785.3g 、 Bi20323.3g 、
C。Also, there may be too few 2 in S (No. 10), or Pbo
It can be seen that when there is too much Pbo or &03 (No. 18 and 19), the moisture resistance of the glass deteriorates, and conversely, when there is too little Pbo or &03 (No. 9 and 14), the heat cycle resistance characteristics deteriorate. . The glass that has particularly excellent heat cycle resistance and green resistance is 45≦Pb0≦75%,
3≦B203≦15%, 3≦Si02≦25%, 1≦S
The range is Q03≦10%, 4≦Zn0 and 30%. Also, 1-10% AI203, 0.4-10% Sn0
When the glass contains 2.5 to 30% ZrO2, etc., the heat cycle resistance of the glass is extremely excellent. Example
3 Zn0785.3g, Bi20323.3g,
C.
2038.3g 、MnC035.礎を実施例1と同様
に混合、成形、酸化物ペースト塗布、焼成した。2038.3g, MnC035. The base was mixed, molded, coated with oxide paste, and fired in the same manner as in Example 1.
焼成後の素子寸法は56側め×2仇岬tである。次にこ
れを菱則o.38のガラス粉末60雌をエチルセルロー
ス(1舵)のトリクレン溶液(800の【)に分散した
ものに浸け、乾燥後、500ooで10分間焼付けた。
その後、両王面を研磨して電極付けした。この素子に4
×10ムsのィンパルス130kAを通電しても沿面フ
ラッシュオーバーはおこらなかった。The dimensions of the element after firing are 56 sides x 2 sides. Next, add this to Hisinori o. 60 pieces of glass powder of No. 38 were immersed in a solution of ethyl cellulose (1 rudder) dispersed in a trichlene solution (800 ml), dried, and then baked at 500 oo for 10 minutes.
After that, the two royal faces were polished and electrodes were attached. 4 for this element
No creepage flashover occurred even when 130 kA of impulse was applied for 10 ms.
また、一30二80午0の熱サイクル試験をくり返して
もインパルス耐量は低下しなかった。一方、ガラス付け
処理しない素子では研磨工程や電極付け工程の際の表面
汚損の影響で7/10の素子においてィンパルス100
kA通電時に沿面フラッシュオーバーした。Further, even after repeated heat cycle tests of 130280 pm, the impulse withstand capacity did not decrease. On the other hand, 7/10 of the elements with non-glazed elements had an impulse of 100% due to surface contamination during the polishing process and electrode attachment process.
Creepage flashover occurred when kA current was applied.
また、表のNo.38の代り‘こ、参考例1あるいは2
のガラスを用いた場合には、インパルス耐量の初期値に
は差はなかったけれど、一30こ80午○のヒートサイ
クル試験を1000回くり返した後に、それぞれ5/1
0または6/10の素子においてインパルス耐量が10
0kA以下に低下するという問題を生じた。Also, No. of the table. Instead of 38, reference example 1 or 2
When using glass of
Impulse tolerance is 10 in 0 or 6/10 elements.
A problem occurred in that the voltage decreased to 0 kA or less.
実施例 4Zn0485g、Nも○3 ま た は S
m20310.0g 、Co2035.0gを実施例3
と同様な方法で混合、造粒、成形、酸化物ペースト塗布
、焼成した。次に実施例1と同様な方法で表のNo.3
9のガラスから成るペーストを暁付けた。これらの素子
においてもインパルス耐量130kAで沿面フラッシュ
オーバーはおこらず、また、耐熱サイクル特性もすぐれ
ていた。以上説明してきたように、本発明の酸化亜鉛系
電圧非直線抵抗体は下記の利点を持っている。Example 4 Zn0485g, N also ○3 or S
Example 3 m20310.0g, Co2035.0g
Mixing, granulation, molding, application of oxide paste, and firing were performed in the same manner as above. Next, in the same manner as in Example 1, the No. 3
A paste consisting of 9 glasses was applied. These elements also had an impulse withstand capacity of 130 kA, did not cause surface flashover, and had excellent heat cycle resistance. As explained above, the zinc oxide-based voltage nonlinear resistor of the present invention has the following advantages.
{a’沿面フラッシュオーバーがおこりにくく、ィンパ
ルス耐量が大きい。‘b)耐緑特性や耐熱サイクル特性
にすぐれている。{a' Creepage flashover is less likely to occur and impulse withstand capacity is large. 'b) Excellent green resistance and heat cycle resistance.
‘c} 側面が平滑で汚損し‘こくい。‘c’ The sides are smooth and dirty and ‘difficult’.
図は本発明の電圧非道線抵抗体の構造を示す断面図であ
る。
1・・・・・・酸化亜鉛系焼綾体、2・・・・・・電極
、3・・・・・・高抵抗層、4・・・・・・ガラス被覆
層。The figure is a sectional view showing the structure of the voltage non-wire resistor of the present invention. 1... Zinc oxide based sintered twill body, 2... Electrode, 3... High resistance layer, 4... Glass coating layer.
Claims (1)
ともその側面にアンチモン酸亜鉛とケイ酸亜鉛とを主体
とする高抵抗層を介して設けられたホウケイ酸鉛ガラス
層を有する抵抗体において、該ホウケイ酸鉛ガラス層に
酸化アンチモンおよび酸化亜鉛が含有されることを特徴
とする電圧非直線抵抗体。 2 ガラスが、酸化アンチモンを1〜10重量%、およ
び酸化亜鉛を4〜30重量%含有するホウケイ酸鉛ガラ
スである特許請求の範囲第1項記載の電圧非直線抵抗体
。 3 ガラスが酸化ケイ素が2〜25重量%、酸化鉛を4
5〜85重量%、酸化ホウ素を3〜20重量%含有する
ホウケイ酸鉛ガラスである特許請求の範囲第1項もしく
は第2項記載の電圧非直線抵抗体。 4 ガラスが酸化スズを0.4〜10重量%、または酸
化アルミニウムを1〜10重量%含有するホウケイ酸鉛
ガラスである特許請求の範囲第1項、第2項もしくは第
3項記載の電圧非直線抵抗体。 5 ガラスが酸化ジルコニウムを5〜30重量%含有す
るホウケイ酸鉛ガラスである特許請求の範囲第1項、第
2項、第3項もしくは第4項記載の電圧非直線抵抗体。[Scope of Claims] 1. A lead borosilicate glass layer made of a sintered body mainly composed of zinc oxide, and provided on at least its side surface with a high-resistance layer mainly composed of zinc antimonate and zinc silicate. 1. A voltage nonlinear resistor characterized in that the lead borosilicate glass layer contains antimony oxide and zinc oxide. 2. The voltage nonlinear resistor according to claim 1, wherein the glass is lead borosilicate glass containing 1 to 10% by weight of antimony oxide and 4 to 30% by weight of zinc oxide. 3 The glass contains 2-25% by weight of silicon oxide and 4% by weight of lead oxide.
The voltage nonlinear resistor according to claim 1 or 2, which is lead borosilicate glass containing 5 to 85% by weight and 3 to 20% by weight of boron oxide. 4. The voltage non-conductor according to claim 1, 2 or 3, wherein the glass is lead borosilicate glass containing 0.4 to 10% by weight of tin oxide or 1 to 10% by weight of aluminum oxide. Linear resistor. 5. The voltage nonlinear resistor according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the glass is lead borosilicate glass containing 5 to 30% by weight of zirconium oxide.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54006050A JPS6033282B2 (en) | 1979-01-24 | 1979-01-24 | Voltage nonlinear resistor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54006050A JPS6033282B2 (en) | 1979-01-24 | 1979-01-24 | Voltage nonlinear resistor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5598802A JPS5598802A (en) | 1980-07-28 |
| JPS6033282B2 true JPS6033282B2 (en) | 1985-08-02 |
Family
ID=11627782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54006050A Expired JPS6033282B2 (en) | 1979-01-24 | 1979-01-24 | Voltage nonlinear resistor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033282B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58194303A (en) * | 1982-05-07 | 1983-11-12 | 三菱電機株式会社 | Zinc oxide varistor |
| JPS5916304A (en) * | 1982-07-20 | 1984-01-27 | 株式会社東芝 | Nonlinear resistor |
| JPS61204902A (en) * | 1985-03-08 | 1986-09-11 | 三菱電機株式会社 | Manufacture of voltage non-linear resistor |
| JP2819691B2 (en) * | 1989-11-08 | 1998-10-30 | 松下電器産業株式会社 | Manufacturing method of zinc oxide varistor |
| JP3175500B2 (en) * | 1994-10-28 | 2001-06-11 | 株式会社日立製作所 | Voltage nonlinear resistor and method of manufacturing the same |
-
1979
- 1979-01-24 JP JP54006050A patent/JPS6033282B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5598802A (en) | 1980-07-28 |
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